Fundamentação teórica no ensino de eletromagnetismo: uma revisão da literatura em periódicos nacionais

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e72040

Palavras-chave:

Eletromagnetismo, Ensino de Ciências, Ensino de Física, Revisão da literatura

Resumo

Neste trabalho apresentamos uma revisão da literatura sobre a presença de referenciais teóricos dos diversos campos da educação e teorias da aprendizagem que orientam as publicações acerca do ensino de eletromagnetismo entre 2000 e 2019. Optamos por avaliar alguns periódicos nacionais na área de ensino de ciências ou ensino de física. Selecionamos os periódicos níveis A1 ou A2 nas áreas de avaliação de educação ou ensino na última classificação quadrienal da Qualis-Periódicos. A pesquisa resultou em uma amostra de 46 artigos, que foram organizados em termos de suas abordagens, a saber: utilização de experimentação, de tecnologias da informação e comunicação e de presença de referencial teórico. A nossa análise deu especial atenção aos artigos que apresentaram referencial teórico baseado na perspectiva da teoria histórico-cultural. Como resultado, encontramos 4 artigos que explicitamente se orientam segundo a teoria histórico-cultural no contexto do ensino de eletromagnetismo, discutindo o caráter motivador que atividades demonstrativas e investigativas podem propiciar, fazendo desse referencial uma interessante escolha para orientação e planejamento pedagógico no ensino de ciências. Ademais, notamos que dentro do contexto do eletromagnetismo, a opção de utilização de experimentos é consideravelmente superior ao de recursos relacionados à tecnologia da informação e comunicação.

Biografia do Autor

Daniel Trugillo Martins Fontes, Mestrando do Programa de Pós-Graduação Interunidades em Ensino de Ciências, Universidade de São Paulo

Licenciado em Física pela Universidade de São Paulo. Mestrando do Programa Interunidades em Ensino de Ciências, área de concentração física (PIEC/USP). Realizou parte dos seus estudos de graduação no Rose-Hulman Institute of Technology, Estados Unidos, e fez estágio de verão no departamento de Matemática da mesma instituição. Integra o Grupo de Pesquisa em Educação em Ciências e Complexidade (ECCo) e o grupo de Divulgação Científica Via Saber. Seu interesse em pesquisa está relacionado com ensino-aprendizagem do Eletromagnetismo no nível básico, tendo como base a Teoria Histórico-Cultural e a Teoria do Ensino Desenvolvimental de Davydov.

André Machado Rodrigues, Instituto de Física, Universidade de São Paulo

Atualmente, é professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo no Departamento de Física Experimental. Seus interesses de pesquisa: formação inicial do professor de Física e formação e uso de conceitos científicos. Defendeu o doutorado em 2013 no Programa Interunidades em Ensino de Ciências (modalidade Física) da Universidade de São Paulo, com estágio sandwiche na Universidade de Helsinque (Finlândia). Em 2009, defendeu o mestrado pelo mesmo programa. Entre de 2014-2017 atuou como representante brasileiro na International Society for Cultural-historical Activity Research (ISCAR) e desde 2005 integra o Grupo de Pesquisa em Educação em Ciências e Complexidade (ECCo).

Referências

ALBINO, R.; SOUZA, C. A. Avaliação do nível de uso das TICs em escolas brasileiras: uma exploração dos dados da pesquisa “TIC educação”. Revista Economia e Gestão, v. 16, n. 43, p. 101-125, 2016.

ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Uma revisão da literatura sobre estudos relativos a tecnologias computacionais no ensino de Física. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 4, n. 3, p. 5-18, 2004.

AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D. Psicologia Educacional. Rio de Janeiro: Interamericana. 1980.

AZEVEDO, L. B.; FIREMAN, E. C. Sequência de ensino investigativa: problematizando aulas de ciências nos anos iniciais com conteúdos de eletricidade. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 8, n. 2, p. 143-161, 2017.

AZEVEDO, R. L. Uso de organizadores prévios na aprendizagem significativa do eletromagnetismo. Acta Scientiae, v. 15, n. 2, p. 304-320, 2013.

BARAM TSABARI, A.; E YARDEN, A. Characterizing children’s spontaneous interests in science and technology. International Journal of Science Education, v. 27, n. 7, p. 803-826, 2005.

BATISTA, C. A. S.; PEDUZZI, L. O. Q. Concepções epistemológicas de Larry Laudan: uma ampla revisão bibliográfica nos principais periódicos brasileiros do ensino de ciências e ensino de física. Investigações em Ensino de Ciências, v. 24, n. 2, p. 38-55, 2019.

BONFIM, V.; SOLINO, A. P.; GEHLEN, S. T. Vygotsky na pesquisa em educação em ciências no Brasil: um panorama histórico. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, v. 18, n. 1, p. 224-250, 2019.

BOSS, S. L. B.; SOUZA FILHO, M. P.; CALUZI, J. J. Fontes primárias e aprendizagem significativa: aquisição de subsunçores para a aprendizagem do conceito de carta elétrica. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, 7, 2009, Santa Catarina. Atas [...] Florianópolis, 2009.

BRAGA, M. M.; TEIXEIRA, R. M. R. Relato de uma experiência didática envolvendo o tratamento do eletromagnetismo no ensino médio com um enfoque conceitual. In: ENCONTRO ESTADUAL DE ENSINO DE FÍSICA, 1, 2006, Rio Grande do Sul. Atas [...] Porto Alegre, 2006.

CAMARGO, E. P.; NARDI, R. O emprego de linguagens acessíveis para alunos com deficiência visual em aulas de eletromagnetismo. Acta Scientiae, v. 10, n. 1, p. 97-118, 2008.

CHRISTIDOU, V. Greek students’ science‐related interests and experiences: gender differences and correlations. International Journal of Science Education, v. 28, n. 10, p. 1181-1199, 2006.

DAMASIO, F.; PEDUZZI, L. O. Para que ensinar ciência no século XXI?-reflexões a partir da filosofia de Feyerabend e do ensino subversivo para uma aprendizagem significativa crítica. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 20, e2951, p. 1-18, 2018.

DUARTE, N. Os conteúdos escolares e a ressureição dos mortos: contribuição à teoria histórico-crítica do currículo. Campinas: Autores Associados. 2016.

ENGENESS, I.; LUND, A. Learning for the future: insights arising from the contributions of piotr galperin to the cultural-historical theory. Learning, Culture and Social Interaction, 2018.

ERTHAL, J. P. C.; GASPAR, A. Atividades experimentais de demonstração para o ensino de corrente alternada ao nível do ensino médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 23, n. 3, p. 345-359, 2006.

ESPINOSA, T.; ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Crenças de autoeficácia em aprender Física e trabalhar colaborativamente: um estudo de caso com o método Team-Based Learning em uma disciplina de Física Básica. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v. 12, n. 1, p. 29-54, 2019.

FÁVERO, M. H.; SOUSA, C. M. S. G. A resolução de problemas em física: revisão de pesquisa, análise e proposta metodológica. Investigações em Ensino de Ciências, v. 6, n. 2, p. 143-196, 2001.

FREIESLEBEN, F. B.; LODER, L. L.; BECKER, M. L. R. Uma metodologia de pesquisa sobre a construção de conhecimentos em circuitos elétricos lineares elaborada com base no método clínico piagetiano. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 17, n. 3, p. 1037-1060, 2017.

GASPAR, A. Cinquenta anos de ensino de física: muitos equívocos, alguns acertos e a necessidade do resgate do papel do professor. In: ENCONTRO DE FÍSICOS DO NORTE E NORDESTE, 15, 1997, Rio Grande do Norte. Atas [...] Natal: 1997, p. 1-13.

GILBERT, J. K.; BOULTER, C.; RUTHERFORD, M. Models in explanations, Part 1: Horses for courses? International Journal of Science Education, v. 20, n. 1, p. 83-97, 1998.

GONZALES, E. G.; ROSA, P. R. S. Aprendizagem significativa de conceitos de circuitos elétricos utilizando um ambiente virtual de ensino por alunos da Educação de Jovens e Adultos. Investigações em Ensino de Ciências, v. 19, n. 2, p. 477-504, 2014.

GRECA, I. M.; COSTA, S. S. C.; MOREIRA, M. A. Análise descritiva e crítica dos trabalhos de pesquisa submetidos ao III ENPEC. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 2, n. 1, p.73-82, 2002.

GUERRA, A.; REIS, J. C.; BRAGA, M. Uma abordagem histórico-filosófica para o eletromagnetismo no ensino médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 21, n. 2, p. 224-248, 2004.

HAKE, R. R. Interactive-engagement versus traditional methods: a six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses. American Journal of Physics, v. 66, n. 1, p. 64-74, 1998.

LABURÚ, C. E.; GOUVEIA, A. A.; BARROS, M. A. Estudo de circuitos elétricos por meio de desenhos dos alunos: uma estratégia pedagógica para explicitar as dificuldades conceituais. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 26, n. 1, p. 24-47, 2009.

LEITÃO, U. A.; FERNANDES, J. A.; LAGE, G. Investigação de perfis conceituais em uma atividade experimental sobre força magnética no ensino médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 35, n. 1, p. 290-315, 2018.

LOMPSCHER, J. Motivation and activity. European Journal of Psychology of Education, v. 14, n. 1, p. 11-22, 1999.

LOPES, D. P. M.; STEIN-BARANA, A. C. M.; MORENO, L. X. Construção de um guindaste eletromagnético para fins didáticos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 26, n.1, p. 199-207, 2009.

MACÊDO, J. A.; DICKMAN, A. G.; ANDRADE, I. S. F. Simulações computacionais como ferramentas para o ensino de conceitos básicos de eletricidade. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29, (n. esp.), p. 562-613, 2012.

MARTINS, A. A.; GARCIA, N. M. D. Ensino de Física e Novas Tecnologias de Informação e Comunicação: Uma Análise da Produção Recente. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, 19, 2001, Manaus. Atas [...] Manaus: 2011.

MATOS, M. G.; VALADARES, J. O efeito da actividade experimental na aprendizagem da ciência pelas crianças do primeiro ciclo do ensino básico. Investigações em ensino de ciências, v. 6, n. 2, p. 227-239, 2001.

MONTEIRO, I. C. C.; GASPAR, A. Um estudo sobre as emoções no contexto das interações sociais em sala de aula. Investigações em Ensino de Ciências, v. 12, n. 1, p. 71-84, 2007.

MONTEIRO, I. C. C. et al. As atividades de uma demonstração e a teoria de Vigotski: um motor elétrico de fácil construção e de baixo custo. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 27, n.2, p. 371-384, 2010.

MORAES, C. J. C.; OLIVEIRA, C. M.; GOLDSCHMIDT, A. I. Elaboração de estratégias de ensino e uso dos estatutos do conhecimento: os obstáculos na construção do conhecimento de Ciências-Física. Amazônia: Revista de Educação em Ciências e Matemáticas, v. 13, n. 28, p. 23-37, 2017.

MOREIRA, M. A. Teorias de Aprendizagem. São Paulo: Editora Pedagógica Universitária. 1999.

MOREIRA, M. M. P. C. et al. Contribuições do Arduino no ensino de física: uma revisão sistemática de publicações na área do ensino. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 35, n. 3, p. 721-745, 2018.

MÜLLER, M. G. et al. Implementação do método de ensino Peer Instruction com o auxílio dos computadores do projeto “UCA” em aulas de física do ensino médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29 (n. esp.), p. 491-524, 2012.

OLIVEIRA, E. S.; REIS, N. A.; SILVA, E. L. Contextualização histórica dos estudos de Faraday sobre eletricidade e matéria: contribuições para o ensino de ciências. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 9, n.3, p. 87-105, 2018.

OLIVEIRA, V.; VEIT, E. A.; ARAUJO, I. S. Relato de experiência com os métodos ensino sob medida (Just-in-Time Teaching) e instrução pelos colegas (Peer Instruction) para o ensino de tópicos de eletromagnetismo no nível médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, n. 1, p. 180-206, 2015.

OLIVEIRA, V.; VEIT, E. A.; ARAUJO, I. S. Resolução de problemas abertos no ensino de física: uma revisão da literature. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 3, e3042-17, 2017.

OSBORNE, J.; HENNESSY, S. Literature review in science education and the role of ICT: promise, problems and future directions. London: Futurelab Research. 2003.

PAULA, H. F. Fundamentos pedagógicos para o uso de simulações e laboratórios virtuais no ensino de ciências. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 17, n. 1, p. 75-103, 2017.

PAULA, H. F.; TALIM, S. L. Uso coordenado de ambientes virtuais e outros recursos mediacionais. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29, n. esp., p. 614-650, 2012.

PAZ, A. M. Atividades experimentais e informatizadas: contribuições para o ensino de eletromagnetismo. 2007. 228 f. Tese (Doutorado em Educação Científica e Tecnológica) - Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina.

PEDROSO, L. S.; ARAÚJO, M. S. T. Aprendizagem significativa de conceitos de eletromagnetismo utilizando simulações interativas no ensino médio. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 3, n. 3, p. 512-523, 2012.

PEREIRA, A. A. G.; SILVA, C. C. Uma análise histórica da construção de significados físicos para o conceito de potencial vetor no eletromagnetismo clássico. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 34, n. 3, p. 798-822, 2017.

PEREIRA, A. P.; OSTERMANN, F. Sobre o ensino de física moderna e contemporânea: uma revisão da produção acadêmica recente. Investigações em Ensino de Ciências, v. 14, n. 3, p. 393-420, 2009.

PIEPER, F. C.; ANDRADE NETO, A. S. Evidências da emergência de drivers hiperculturais durante o aprendizado de conceitos de eletromagnetismo em alunos do Ensino Médio após a utilização de simulações computacionais. Acta Scientiae, v. 17, n. 3, 2015.

PINTO, J. A. F.; SILVA, A. P. B.; FERREIRA, É. J. B. Laboratório desafiador e história da ciência: um relato de experiência com o experimento de Oersted. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 34, n. 1, p. 176-196, 2017.

PIRES, C. F. D. J. S.; FERRARI, P. C.; QUEIROZ, J. R. D. O. A tecnologia do motor elétrico para o ensino de eletromagnetismo numa abordagem problematizadora. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v. 6, n. 3, p. 29-45, 2013.

PONTONE JUNIOR, R.; PAULA, H. F. Um diagnóstico das publicações sobre o uso, no ensino de ciências, de simulações e laboratórios virtuais, entre 2009 e 2014. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, 10, 2015, Águas de Lindóia. Atas [...] São Paulo, 2015. p. 1-8.

QUINTAS, M. J.; CARVALHO, P. S. Ensino interativo na abordagem de Eletricidade numa escola portuguesa. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 33, n. 3, p. 839-860, 2016.

RESENDE, T. F.; FIREMAN, E. C. Explorando o conceito de magnetismo com alunos do curso de licenciatura em pedagogia a distância da UFAL: reflexões sobre o uso de experimentos didáticos no ensino de ciências da natureza nos anos iniciais da educação básica. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 5, n. 1, p. 76-91, 2014.

RIGON, A. J.; ASBAHR, F. S. F.; MORETTI, V. D. Sobre o processo de humanização. In: MOURA, M. O. (Ed.) A atividade pedagógica na teoria histórico-cultural. Campinas: Autores Associados, 2016. p. 15-50.

ROCHA, C. A. Elos entre a formação para o ensino de física e as novas tecnologias. Dissertação. 2001. 152f. (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.

ROCHA, C. H.; CATARINO, G. F. C. Kit experimental para ensino do eletromagnetismo: uma proposta de produto educacional. Revista de Educação, Ciências e Matemática, v. 9, n. 1, 2019.

ROSA, J. E.; DAMAZIO, A. O ensino de matemática no primeiro ano escolar: uma articulação entre a proposição gepapeana e a davydoviana. In: MOURA, M. O. (Ed.), Educação escolar e pesquisa na teoria histórico-cultural. São Paulo: Loyola, 2017. p. 153-182.

SANTOS, R. C. M.; MACKEDANZ, L. F. O ensino de física para crianças: uma revisão bibliográfica. Acta Scientiae, v. 21, n. 3, p. 211-230, 2019.

SCARINCI, A. L.; PACCA, J. L. A. O conhecimento de física em um curso de formação contínua. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 10, n. 3, p. 51-70, 2010.

SETLIK, J.; HIGA, I. Contribuições e dificuldades de práticas de leitura e escrita para ensinar e aprender física no ensino médio: reflexões à luz da cultura escolar. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 19, 2019.

SILVA, A. C. Eletromagnetismo e o anti-herói magneto: uma possível abordagem no ensino médio. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 3, n. 2, p. 125-135, 2012.

SILVA, A. C. Uma possível associação entre ciência e tecnologia no ensino de ciências: o exemplo do telefone. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v. 6, n. 3, p. 126-147, 2013.

SILVA JUNIOR, C. A. B. et al. Ensinando ciências físicas com experimentos simples no 5º ano do ensino fundamental da educação básica. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v. 12, n. 1, 2019.

SILVEIRA, F. L.; MARQUES, N. L. R. Motor elétrico de indução: “uma das dez maiores invenções de todos os tempos”. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29, n. 1, p. 114-129, 2012.

SIQUEIRA, L. M.; TORRES, P. L. O ensino híbrido da eletricidade utilizando objetos de aprendizagem na engenharia. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 27, n. 2, p. 334-354, 2010.

SOUSA, C. M. S. G.; FÁVERO, M. H. Análise de uma situação de resolução de problemas de física, em situação de interlocução entre um especialista e um novato, à luz da teoria dos campos conceituais de Vergnaud. Investigações em Ensino de Ciências, v. 7, n. 1, p. 55-75, 2002.

SOUSA, C. M. S. G.; MOREIRA, M. A.; MATHEUS, T. A. M. A resolução de situações-problema experimentais no campo conceitual do eletromagnetismo: uma tentativa de identificação de conhecimentos-em-ação. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 5, n. 3, p. 61-72, 2011.

SOUSA, J. M; MALHEIROS, A. P. S.; FIGUEIREDO, N. Desenvolvendo práticas investigativas no ensino médio: o uso de um objeto de aprendizagem no estudo da força de Lorentz. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, n. 3, p. 988-1006, 2015.

SPOHR, C. B.; GARCIA, I. K.; SANTAROSA, M. C. P. Identificando a evolução conceitual no ensino de eletromagnetismo, através de uma UEPS baseada num sistema de som automotivo gerador de energia. Investigações em Ensino de Ciências, v. 22, n. 3, 2017.

TEIXEIRA, J. N.; MURAMATSU, M.; ALVES, L. A. Um modelo de usina hidrelétrica como ferramenta no ensino de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 34, n. 1, p. 248-264, 2017.

VERGNAUD, G. La théorie des champs concptuels. Récherches em Didactique des Mathématiques, v. 10, n. 23, p. 133-170, 1990.

VIGOTSKI, L. S. A formação social da mente. 4. ed. São Paulo, SP: Martins Fontes, 2002.

VIGOTSKI, L. S. Pensamiento y habla. Trad. Alejandro Ariel González. Buenos Aires: Colihue, 2007.

WERTSCH, J. Mind as action. New York: Oxford University Press, 1998.

ZABALA, A. A prática educativa. São Paulo: Artmed, 2006.

Downloads

Publicado

2021-09-20

Edição

Seção

Ensino e aprendizagem de Ciências/Física